Zašto nakon 37 godina nemamo cjepivo protiv AIDS-a, a nakon nekoliko mjeseci smo imali za Covid-19?

41

Male boginje iskorijenjene su s lica Zemlje nakon vrlo učinkovite svjetske kampanje cijepljenja. Paralitički poliomijelitis više nije problem u SAD-u zbog razvoja i upotrebe učinkovitih cjepiva protiv poliovirusa. U današnje vrijeme spašeni su milijuni života zbog brzog uvođenja učinkovitih cjepiva protiv COVID-19. Pa ipak, prošlo je 37 godina otkako je HIV otkriven kao uzročnik AIDS-a, a cjepivo ne postoji.

Profesor patologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Miami Miller opisao je poteškoće s kojima se suočava razvoj učinkovitog cjepiva protiv HIV-a. Njegov je laboratorij zaslužan za otkriće virusa majmuna nazvanog SIV, ili virusa imunodeficijencije simiansa. SIV je bliski majmunski srodnik virusa koji uzrokuje AIDS kod ljudi – HIV ili virus humane imunodeficijencije. Njegovo istraživanje je značajno pridonijelo razumijevanju mehanizama kojima HIV uzrokuje bolest i naporima na razvoju cjepiva.

Cjepiva su nesumnjivo najmoćnije oružje društva protiv virusnih bolesti od medicinske važnosti. Kada je nova bolest AIDS izbila na scenu početkom 1980-ih, a virus koji ju je izazvao otkriven je 1983.-84., bilo je posve prirodno misliti da će istraživačka zajednica za nju moći razviti cjepivo.

Na sada poznatoj tiskovnoj konferenciji 1984. godine kojom je HIV najavljen kao uzrok AIDS-a, tadašnja američka ministrica zdravstva i socijalnih usluga Margaret Heckler predvidjela je da će cjepivo biti dostupno za dvije godine. Pa, prošlo je 37 godina kasnije i cjepiva nema. Brzina razvoja i distribucije cjepiva COVID-19 stavlja nedostatak cjepiva protiv HIV-a u izrazit kontrast. Problem nije neuspjeh vlade. Problem nije nedostatak potrošnje. Teškoća leži u samom virusu HIV-a. To posebno uključuje izvanrednu raznolikost sojeva HIV-a i strategije imunološke evazije virusa.

Do sada je provedeno pet opsežnih ispitivanja djelotvornosti cjepiva protiv faze 3 protiv HIV-a, a svako je koštalo više od 100 milijuna američkih dolara. Prva tri od njih podbacila su prilično uvjerljivo; nema zaštite od stjecanja HIV infekcije, nema smanjenja virusnog opterećenja kod onih koji su se zarazili. Zapravo, u trećem od ovih ispitivanja, ispitivanju STEP, postojala je statistički značajna veća učestalost infekcije kod osoba koje su bile cijepljene.

Četvrto ispitivanje, kontroverzno ispitivanje tajlandskog RV144, u početku je izvijestilo o marginalnom stupnju uspješne zaštite od stjecanja HIV infekcije među cijepljenim osobama. Međutim, naknadna statistička analiza izvijestila je da postoji manje od 78% šanse da je zaštita od stjecanja stvarna.

Petom pokusu cjepiva, pokusu HVTN 702, naloženo je da potvrdi i proširi rezultate pokusa RV144. Pokus HVTN702 zaustavljen je rano zbog uzaludnosti. Nema zaštite od stjecanja. Nema smanjenja virusnog opterećenja. U čemu je problem? Biološka svojstva koja je HIV razvio čine razvoj vrlo uspješnog cjepiva vrlo, vrlo teškim. Koja su to svojstva?

Prvo i najvažnije je kontinuirano neprestano umnožavanje virusa. Jednom kada HIV stane nogom na vrata, to je “shvaćanje”. Mnoga cjepiva ne štite apsolutno od zaraze infekcijom, ali mogu ozbiljno ograničiti umnožavanje virusa i bilo koje bolesti koja bi mogla proizaći. Da bi cjepivo bilo učinkovito protiv HIV-a, vjerojatno će trebati pružiti apsolutnu sterilizacijsku barijeru, a ne samo ograničiti replikaciju virusa.

HIV je razvio sposobnost generiranja i toleriranja mnogih mutacija u svojim genetskim informacijama. Posljedica toga je ogromna količina varijacija među sojevima virusa, ne samo od jedne jedinke do druge, već čak i unutar jedne jedinke. Upotrijebimo gripu za usporedbu. Svatko zna da se ljudi moraju cijepiti protiv virusa gripe svake sezone zbog sezonske varijabilnosti soja gripe koji cirkulira. Pa, varijabilnost HIV-a unutar jedne zaražene osobe premašuje cijelu varijabilnost sekvence virusa gripe tijekom cijele sezone.

HIV je također razvio nevjerojatnu sposobnost da se zaštiti od prepoznavanja antitijelima. Virusi s ovojnicom poput koronavirusa i virusa herpesa na svojoj površini kodiraju strukturu koju svaki virus koristi za ulazak u stanicu. Ta se struktura naziva “glikoprotein”, što znači da se sastoji od šećera i proteina. Ali glikoprotein ovojnice HIV-a je ekstreman. To je najošećereniji protein od svih virusa u svih 22 obitelji. Više od polovice težine je šećer. A virus je smislio način, što znači da je virus evoluirao prirodnom selekcijom, da koristi ove šećere kao štitnike kako bi se zaštitio od prepoznavanja protutijelima koja zaraženi domaćin pokušava stvoriti. Stanica domaćin dodaje te šećere, a zatim ih promatra kao sebe.

Ova svojstva imaju važne posljedice važne za napore na razvoju cjepiva. Protutijela koja stvara osoba zaražena HIV-om obično imaju vrlo slabo neutralizirajuće djelovanje na virus. Nadalje, ta su antitijela vrlo specifična za soj; ona će neutralizirati soj kojim je pojedinac zaražen, ali ne i tisuće i tisuće drugih sojeva koji kruže u populaciji. Istraživači znaju kako izazvati antitijela koja će neutralizirati jedan soj, ali ne i antitijela sa sposobnošću zaštite od tisuća i tisuća sojeva koji kruže u populaciji. To je glavni problem u naporima na razvoju cjepiva.

HIV se kontinuirano razvija unutar jedne zaražene osobe kako bi ostao korak ispred imunoloških odgovora. Domaćin izaziva određeni imunološki odgovor koji napada virus. To vrši selektivni pritisak na virus, a prirodnim odabirom pojavljuje se mutirana varijanta virusa koju imuni sustav pojedinca više ne prepoznaje. Rezultat je kontinuirana nepopustljiva replikacija virusa.

Pa, trebamo li odustati od istraživača, znanstvenika? Ne, ne bismo trebali. Jedan od pristupa koji istraživači pokušavaju na životinjskim modelima u nekoliko laboratorija je korištenje herpes virusa kao vektora za isporuku proteina virusa AIDS-a. Obitelj virusa herpesa spada u kategoriju “trajnih”. Jednom zaraženi virusom herpesa zaraženi ste doživotno. I imunološki odgovori traju ne samo kao pamćenje, već i na kontinuirano aktivan način. Uspjeh ovog pristupa, međutim, i dalje će ovisiti o otkrivanju načina izazivanja širine imunoloških odgovora koji će omogućiti pokrivanje ogromne složenosti HIV sekvenci koje kruže u populaciji.

Drugi pristup je tražiti zaštitni imunitet iz drugog kuta. Iako velika većina osoba zaraženih HIV-om stvara antitijela sa slabim, za soj specifičnim neutralizirajućim djelovanjem, neke rijetke osobe stvaraju antitijela s moćnim neutralizirajućim djelovanjem protiv širokog spektra izolata HIV-a. Ta su antitijela rijetka i vrlo neobična, ali znanstvenici ih posjedujemo.

Također, znanstvenici su nedavno pronašli način za postizanje zaštitne razine ovih antitijela doživotnom jednom primjenom. Ova isporuka ovisi o virusnom vektoru, vektoru koji se naziva adeno-povezani virus. Kada se vektor primijeni na mišiće, mišićne stanice postaju tvornice koje kontinuirano proizvode snažna široko neutralizirajuća antitijela. Istraživači su nedavno dokumentirali kontinuiranu proizvodnju šest i pol godina u majmunu.

Napredujemo. Ne smijemo odustati.

Izvor: The Conversation

Komentari